[发明专利]一种无人机飞控人员定位系统

权利要求书

1.一种无人机飞控人员定位系统，其特征在于，包括空中设备、地面设备及上下行数据链路，上下行数据链路包括上行数据链路和下行数据链路；其中空中设备包括：

无源雷达，用于侦收监视空域的电磁信号，滤除电磁信号中的噪声信号和干扰信号，对进行滤除处理后的电磁信号进行预处理得到各个电磁信号脉冲描述字PDW，并将各个电磁信号脉冲描述字PDW通过下行数据链路实时同步下传至地面设备；所述无源雷达具有多路通道，且所述多路通道相互平行；

无人机机载平台，用于安装无源雷达，采用差分GPS获取自身的位置数据、速度数据及姿态数据，并通过下行数据链路将位置数据、速度数据及姿态数据实时同步下传至地面设备；

所述无人机机载平台采用单站定位技术对目标定位；所述无人机机载平台采用单站定位技术对目标定位包括：

接收所述空中设备发送的各个电磁信号的脉冲描述字PDW，以及无人机自身的位置数据、速度数据、姿态数据；

对各个电磁信号的描述字PDW进行配库查询，先寻找典型无人机飞控信号，再对非常规的飞控信号进行分选算法处理，从收到的众多电磁信号中提取目标无人机飞控信号；

对所述目标无人机飞控信号的多路通道的信号进行数字鉴相，得出不同基线信号的相位差；

根据所述相位差计算出目标无人机飞控信号的方位角；

无人机机载平台向目标无人机飞控信号的方位运动产生相位差变化率，根据相位差变化率计算出目标无人机飞控信号与无人机机载平台之间的距离，结合所述方位角得出目标无人机飞控信号的具体位置；

计算所述方位角的公式为：

其中，θ为目标无人机飞控信号的方位角，为无模糊相位差，d_k为基线对应的基线长度，φ_k为各个基线对应的相位差，n_k为基线比，λ为无人机飞控信号中心频率对应的波长；

计算目标无人机飞控信号具体位置的公式如下：

其中，R为无人机与目标无人机飞控信号的距离，D为两个天线间的基线距离，f₀为来波频率，V为无人机机载平台自身速度，θ(t)为对应相位差时刻的来波方位角，c为光速，为相位差变化率；

地面设备包括：

飞行控制器，通过上行数据链路向无人机机载平台发出飞行控制信息，用于控制无人机机载平台的飞行；

地面综合处理单元，用于接收空中设备发送的自身位置数据、速度数据、姿态数据及各个电磁信号脉冲描述字PDW，并根据上述数据计算出目标无人机飞控信号的位置。

2.根据权利要求1所述的无人机飞控人员定位系统，其特征在于，所述无源雷达具有N路平行通道，具体包括：

多基线天线阵列，具有N路天线，用于帧收电磁信号；

多通道射频前端，具有与N路天线一一对应连接的N路射频前端，用于接收对应天线传输的电磁信号，对所述电磁信号进行滤波、放大，并变频至中频模拟信号；

多通道中频接收机，具有与N路射频前端一一对应连接的N路中频数字化接收机，用于接收对应射频前端传输的中频模拟信号，对所述中频模拟信号进行滤波、放大后变换成中频数字信号；及

信号预处理单元，用于接收N路中频数字化接收机传输的中频数字信号，对中频数字信号进行存储和处理分析，获得信号时域和频域的参数，根据信号时域和频域的参数形成各个电磁信号的脉冲描述字PDW，并将各个电磁信号的脉冲描述字PDW通过下行数据链路实时同步下传至地面综合处理单元。

3.根据权利要求2所述的无人机飞控人员定位系统，其特征在于，所述N＝4。

4.根据权利要求2所述的无人机飞控人员定位系统，其特征在于，每路所述射频前端均包括依次连接的低噪声放大器、带通晶体滤波器、限幅器、数控衰减器、第一混频器、第一带通滤波器、功率放大器、第二混频器及第二带通滤波器，第一混频器还连接第一本振，第二混频器还连接第二本振。

5.根据权利要求2所述的无人机飞控人员定位系统，其特征在于，所述中频数字化接收机中频频率选择为140M，中频分析带宽30M。

6.根据权利要求1所述的无人机飞控人员定位系统，其特征在于，所述无人机机载平台上还安装有拍摄设备，用于对目标飞控人员进行拍照取证。